Question

17．工業(yè)上用鋁土礦（主要成份是Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、SiO₂）提取氧化鋁冶煉鋁的原料，提取操作過程如下：

請回答下列問題
（1）步驟①要進行的操作是鋁，寫出濾渣A的化學式SiO₂；
（2）反應①中的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（3）濾液乙中大量存在的離子有Na⁺、Cl^-、OH^-、AlO₂^-．
（4）寫出反應④的化學方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

Answer 1

分析 步驟①Al₂O₃、Fe₂O₃與稀鹽酸反應生成鹽和水，反應方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，SiO₂和稀鹽酸不反應，然后采用過濾方法得到濾渣A為SiO₂、甲中溶質有AlCl₃、FeCl₃，向濾液甲中加入過量NaOH溶液，發(fā)生的反應為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，過濾得到的濾渣為Fe（OH）₃，濾液乙中含有NaAlO₂、NaOH，向濾液乙中通入過量二氧化碳，發(fā)生的離子反應方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，過濾后得到濾渣氫氧化鋁，濾液中含有碳酸氫鈉，加熱氫氧化鋁得到氧化鋁固體，反應方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，據此分析解答．

解答 解：步驟①Al₂O₃、Fe₂O₃與稀鹽酸反應生成鹽和水，反應方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，SiO₂和稀鹽酸不反應，然后采用過濾方法得到濾渣A為SiO₂、甲中溶質有AlCl₃、FeCl₃，向濾液甲中加入過量NaOH溶液，發(fā)生的反應為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O、Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，過濾得到的濾渣為Fe（OH）₃，濾液乙中含有NaAlO₂、NaOH，向濾液乙中通入過量二氧化碳，發(fā)生的離子反應方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，過濾后得到濾渣氫氧化鋁，濾液中含有碳酸氫鈉，加熱氫氧化鋁得到氧化鋁固體，反應方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
（1）分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，所以步驟①要進行的操作是過濾，濾渣A的化學式SiO₂，
故答案為：過濾；SiO₂；
（2）反應①中氧化鋁、氧化鐵都溶于稀鹽酸，離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（3）濾液乙中存在的溶質有NaAlO₂、NaCl、NaOH，大量存在的離子有Na⁺、Cl^-、OH^-、
、AlO₂^-，
故答案為：有Na⁺、Cl^-、OH^-、AlO₂^-；
（4）熱氫氧化鋁得到氧化鋁固體，反應方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，故答案為：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

點評 本題考查物質分離和提純，為高頻考點，涉及物質之間反應、基本實驗操作，明確物質性質差異性及物質分離提純方法是解本題關鍵，知道每個步驟發(fā)生的反應及操作方法，題目難度不大．